[发明专利]一种基于周期重采样的周期调频干扰消除方法

说明书

本发明提供一种基于周期重采样的周期调频干扰消除方法，包括：利用无线接收机获得数字化接收信号数据；对接收数据进行多重自相关运算，检测周期调频成分的调频周期；根据调频干扰的周期特性将接收的信号进行重采样，获得若干组重采样数据，检测并消除重采样数据中的干扰分量，最后进行信号重构，获得消除干扰后的信号。本申请方法能够将分散的宽带干扰能量集中到少数频点，减少了干扰与期望信号的交叠程度，在消除干扰成分时对期望信号损伤较小。

技术领域

本发明涉及一种卫星导航接收机抑制周期调频干扰的方法，尤其涉及一种基于周期重采样的周期调频干扰消除方法，属于无线电接收机射频干扰抑制领域。

背景技术

周期调频干扰信号是卫星导航接收机常见的干扰类型，该类干扰可能产生于雷达、或者恶意干扰机，不易被时域或频域干扰抑制技术消除。为了保障GNSS服务的连续性和可靠性，研究人员从信号与干扰在时频域、空域以及空时域的差异着手，研究了大量的干扰抑制方法。空域以及空时域方法，利用多个天线的空间分辨率，对多个干扰处理能力较强，且对信号损伤较小。但是天线阵的空间成本和经济成本较高，不适于在空间狭小、预算较少的领域应用。

适用于单天线接收机的变换域干扰检测与抑制方法仍是研究热点。常规单天线方法为：将接收信号转换到时频域，检测干扰参数，再利用滤波器或者消隐技术消除干扰成分。典型的时频变换方法有：短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,STFT)、小波变换(Wavelet Transform,WT)、wigner-ville分布(Wigner-Ville Distribution,WVD),分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier transform,FrFT)。变换域及其计算方式的不同会影响干扰信号的能量聚集性。基于STFT的方法无法有效地累积信号能量,且有因窗口宽度不变带来的分辨率问题；WVD的非线性变换带来的交叉项严重影响了干扰参数估计精度；FrFT不但解决交叉项问题,且估计精度高,有较强的鲁棒性,但离散的非正交性会对接收性能带来较大的影响。

因此，进一步降低周期调频干扰信号检测与消除方法，并增加多个干扰信号的适应能力是相关领域学者的研究重点。

发明内容

本发明的目的是针对现有适用于单天线卫星导航接收机的周期调频干扰检测与抑制算法对期望卫星信号损伤较大，对于快变和多个周期调频干扰信号抑制效果不佳的问题，提出一种适用于单天线接收机的基于周期重采样的周期调频干扰消除方法。

本发明的目的是这样实现的：步骤如下：

步骤一：对接收信号进行周期调频分量检测，获得各周期调频分量的调频周期参数；

步骤二：根据获得的调频周期参数对接收信号进行重采样，再消除重采样后各组数据中的干扰成分；然后将处理后的各组信号进行重构，获得后续处理信号。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.步骤一包括：

(1.1)对单天线接收机接收到的射频信号，经过射频处理和数字化处理，获得T个采样点的数字接收信号矢量x；x＝[x(1) x(2),…,x(t),…,x(T)]^T，其中t＝1,2,…T，表示采样时刻,[·]^T表示转置；

(1.2)采用多重自相关方法估计接收信号矢量x中周期调频干扰的调频周期，得到调频周期估计值下角标n＝1,2，…，N为周期成分标号，N为周期参数的总个数。

2.步骤(1.2)包括：

(1)计算x的第一次自相关函数，结果记为其中τ为时间延迟量；取T₁＜T，进行自相关计算得到一重自相关结果重复取T_c＜T_c-1，进行自相关计算得到其中c＝1,2,…C为多重自相关次数，取得C重自相关结果